باکتری‌های آینه‌ای: آیا آینده‌ای پرخطر در انتظار ماست؟
همو کیرالیته: قاعده‌ای پنهان در ساختار حیات
برای درک موضوع باکتری‌های آینه‌ای، ابتدا باید با مفهوم دست‌سانی یا همو کیرالیته (Homochirality) آشنا شویم. همو کیرالیته یک ویژگی مهم در مولکول‌های زیستی است که به «دست‌سانی» یا «یک‌دستی ساختار» اشاره دارد. تصور کنید یک جفت دستکش را روبه‌روی خود قرار داده‌اید؛ دستکش راست هیچ‌گاه به دست چپ نمی‌خورد و بالعکس. این دست‌سانی، همان ویژگی‌ای است که در ساختار مولکول‌های زیستی نیز دیده می‌شود.
برای مثال، DNA در تمام موجودات زنده به شکل «راست‌گرد» است. این بدان معناست که مارپیچ دوتایی DNA همیشه در یک جهت مشخص پیچ می‌خورد. در مقابل، آمینواسیدها (ساختارهای اصلی پروتئین‌ها) به‌طور کامل «چپ‌گرد» هستند. این تقارن یک‌طرفه باعث می‌شود مولکول‌ها بتوانند به‌طور دقیق با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و واکنش‌های بیوشیمیایی ضروری را در سلول‌ها به انجام برسانند.
اگر مولکول‌های زیستی این دست‌سانی را نداشتند، همانند دستکش‌های اشتباه، نمی‌توانستند به‌درستی کنار هم قرار گیرند یا عملکرد مطلوبی داشته باشند. بنابراین، دست‌سانی یکی از قوانین کلیدی زیست‌شناسی است که نظم و کارایی حیات را تضمین می‌کند.
باکتری‌های آینه‌ای چیستند؟
باکتری‌های آینه‌ای، باکتری‌های فرضی هستند که در آن‌ها تمام مولکول‌های زیستی برعکس حالت طبیعی خود طراحی شده‌اند. این یعنی DNA آن‌ها چپ‌گرد است و آمینواسیدهایشان راست‌گرد. این موجودات هنوز در طبیعت یافت نشده‌اند و تنها در سطح تئوری و آزمایش‌های علمی مورد بحث قرار گرفته‌اند. با این حال، دانشمندان معتقدند که با پیشرفت تکنولوژی‌های زیستی، ساخت چنین موجوداتی در آینده امکان‌پذیر خواهد بود.
چرا باکتری‌های آینه‌ای خطرناک‌اند؟
یکی از بزرگ‌ترین نگرانی‌ها درباره باکتری‌های آینه‌ای این است که ممکن است سیستم ایمنی بدن انسان نتواند آن‌ها را شناسایی کند. سیستم ایمنی ما برای شناسایی عوامل بیماری‌زا از مولکول‌های دست‌سان استفاده می‌کند. حال تصور کنید یک عامل بیماری‌زا به‌طور کامل از این قاعده فرار کند؛ بدن قادر به دفاع از خود نخواهد بود.
همچنین، باکتری‌های آینه‌ای ممکن است از شکارچیان طبیعی خود مانند باکتریوفاژها (Bacteriophages) در امان باشند. این ویروس‌های کوچک که به‌طور طبیعی باکتری‌ها را از بین می‌برند، به دلیل ساختار دست‌سان خود ممکن است نتوانند باکتری‌های آینه‌ای را هدف قرار دهند. از طرف دیگر، آنتی‌بیوتیک‌های موجود نیز که بر پایه تعامل با ساختار مولکولی خاص عمل می‌کنند، ممکن است بی‌اثر شوند.
این شرایط نه تنها می‌تواند به گسترش بیماری‌های جدید و ناشناخته منجر شود، بلکه تعادل اکوسیستم‌ها را نیز به‌شدت به‌هم می‌زند.
کاربردهای دست‌سانی در داروها
مسئله دست‌سانی تنها به زیست‌شناسی محدود نمی‌شود؛ در داروسازی نیز اهمیت ویژه‌ای دارد. بسیاری از داروها بر اساس ساختار دست‌سانی مولکولی طراحی می‌شوند. به‌عنوان مثال، دارویی که به‌صورت «چپ‌گرد» طراحی شده باشد، ممکن است تأثیر درمانی قوی داشته باشد، درحالی‌که نسخه «راست‌گرد» همان دارو می‌تواند بی‌اثر یا حتی سمی باشد.
یک نمونه معروف در این زمینه، تالیدوماید (Thalidomide) است؛ دارویی که در دهه ۱۹۵۰ برای کاهش حالت تهوع در زنان باردار تجویز می‌شد. نسخه چپ‌گرد این دارو مؤثر بود، اما نسخه راست‌گرد آن باعث نقص‌های جدی در جنین‌ها شد. این حادثه تلخ نشان داد که درک و کنترل دست‌سانی تا چه حد می‌تواند حیاتی باشد.
آینده‌ای محتاطانه
اگرچه پژوهش در زمینه باکتری‌های آینه‌ای هنوز در مراحل ابتدایی است، دانشمندان هشدار می‌دهند که باید از همین حالا قوانین سختگیرانه‌ای برای محدود کردن این تحقیقات وضع شود. همان‌طور که در طراحی داروها، کوچک‌ترین خطا می‌تواند عواقب جدی داشته باشد، ایجاد موجودات آینه‌ای نیز ممکن است پیامدهایی غیرقابل‌کنترل به همراه داشته باشد.
✍️ دکتر علیرضا مجیدی